你的身體時鐘如何決定你是否會生病

從維生素C和紫錐菊到溫暖的衣服和抗菌肥皂,關於如何預防和控制感冒和流感的想法不乏。 不幸的是,其中很多都是 不是基於可靠的科學證據。 事實上,醫學研究人員才開始揭示影響我們感染易感性的各種因素。 現在我們發現了我們的 身體時鐘 起著重要作用 - 使我們更容易在一天中的某些時間感染。

也許很容易忘記我們在這個星球上與包括細菌在內的微生物共同進化,這些微生物可能對我們有益或有害。 同樣,病毒無法在沒有我們細胞幫助的情況下自行複制。 沒有我們,他們根本就不存在。

那麼當病毒遇到細胞時會發生什麼? 首先,它必須通過稱為細胞膜的保護屏障進入。 然後它必須劫持“主機”單元的內部以顛覆它並轉移所有資源以復制自己數百萬次。 一旦形成了相同克隆的軍隊,它就會突破細胞,通常在此過程中將其破壞。 想像一下,數百萬這些新病毒能夠與附近的其他細胞完全相同。 循環繼續,通常通過組織快速擴增病毒,然後通過身體。

那就是如果病毒以它自己的方式擁有它......但是在入侵的有機體和我們的身體之間總是存在爭鬥。 我們的免疫系統抵消入侵的生物,並將調用機制阻止病毒進入,複製和傳播。 這種防禦系統在身體中的單個細胞水平上起作用,但也在身體的特定組織中起作用,其設計用於對這種入侵作出反應。

現在證明我們的生物鐘也是病毒感染的重要守門人。 生物鐘是進化生物學的一個驚人的部分。 據認為,我們星球上的大多數生物體都有 生物鐘 跟踪24小時日。 它可以通過協調化學反應和有節奏地控制細胞中數千個基因的基因開關來實現這一目標 - 在白天和夜晚開啟和關閉所有基因的15%。


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及時的實驗

那麼為什麼病毒會關心我們的生物鐘呢? 由於我們的細胞是微型工廠,製造病毒必須複製的東西,因此當生產線關閉時病毒不太可能成功。 這是我們在實驗室中測試的,通過在一天中的不同時間感染細胞和小鼠。 我們發現病毒在下午晚些時候感染的能力較差。 相比之下,在清晨,我們的細胞是生物合成活動的蕁麻疹,至少從病毒的角度來看。 因此,如果病毒在早期試圖接管一個細胞,那麼它比在晚上遇到相當不利的氣候更有可能成功並且傳播得更快。

也許更有趣的是,當發條被打亂時,病毒在接收細胞和組織方面更加多產。 這種“時鐘錯位”可能發生在我們輪班工作,時差停滯或遇到“現象”時社會時差“,這是因為我們休假期間睡眠時間的變化。 因此,了解這些相互作用非常重要,因為它無疑會幫助我們找到確保自身健康的方法。 例如,因為我們知道輪班工人更有可能得到 感染,給他們接種流感疫苗可能是一個好主意

了解時鐘和病毒也可以幫助我們設計更好的公共衛生措施來對抗病毒傳播。 你可以想像,在大流行期間限制暴露在白天早期可能是一個小但重要的干預措施,試圖防止病毒感染。 事實上,伯明翰大學最近的一項研究表明,為人們接種流感疫苗 在早上 比晚上更有效。 對於許多不相關的病毒,這個原則可能是相同的。

這項研究還可以幫助我們解決長期存在的謎團 - 為什麼流感等病毒感染會在冬季更常見? 事實證明,同樣的分子開關 - 稱為Bmal1 - 在白天和夜晚上下變化也會發生變化 根據季節,在夏天上升,在冬天下來。 當我們人工降低小鼠和細胞中的Bmal1水平時,病毒能夠感染更多。 每天都會發生,Bmal1在我們體內的上升和下降可能是我們在冬天不太可能應對流感等病毒的原因。

所以,如果你急於避免感染流感病毒,而不是試圖用各種維生素來增強你的免疫系統,你可能想嘗試在早上在家工作。

關於作者

Akyilesh Reddy,Wellcome Trust臨床神經科學系臨床科學高級研究員, 劍橋大學

這篇文章最初發表於 談話。 閱讀 原創文章.

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